dissolution des solides ioniques ou moleculaires
publicité
Lois et modèles Chimie DISSOLUTION DES SOLIDES IONIQUES OU MOLECULAIRES I- Approche 1- Observations Le chlorure de sodium NaCl (composé ………………..) et le saccharose C12H22O11 (composé ………………..) se dissolvent facilement dans l’eau mais pas dans l’huile. Une baguette électrisée dévie un mince filet d’……………. mais pas un filet de ………………………. 2- Expérience du « jet d’eau » a) Observations Lorsqu’un ballon rempli de chlorure d’hydrogène HCl gazeux est mis en contact avec de l’eau, il se produit une spectaculaire ……………….. Si l’on remplace HCl par du dihydrogène H2 ou par du dichlore Cl2 , on n’observe pas de …………………….. b) Interprétations La couleur de l’hélianthine passe du …………… au ………………… donc : présence d’……………… Quelques gouttes de nitrate d’argent donnent un ………………….. ………… : présence d’…………… La dissolution du chlorure d’hydrogène dans l’eau s’écrit: II- Polarité d’un solvant 1- Electronégativité des éléments L'électronégativité d’un atome représente sa capacité à ……………………………… le doublet d’électrons d’une liaison covalente dans laquelle il est engagé. Elle augmente du ………. vers le ………… et de la ………………. vers la …………… du tableau de classification périodique (sauf colonne des ………. ………………….). Echelle d’électronégativité de Pauling 2- Liaison polarisée a) Définition Dans une liaison A-B, si l’atome B est plus électronégatif que l’atome A, le doublet liant est plus ……………… de l’atome B que de l’atome A. L’atome B possède alors une charge partielle …………………………….. et l’atome A possède une charge partielle ……………………. La liaison A-B est dite …………………. ou ………………….., elle est notée : b) Exemples Liaison Polarité H–F H – Cl C–H H–O N–H C–O C-C 3- Prévision a) Définition Pour qu'une molécule soit ……………….., il faut que le barycentre ou « ……….. ……………………… » des charges partielles ……. ne coïncide pas avec le barycentre ou « …………. ………………………. » des charges partielles ………. S’ils sont identiques, la molécule est dite …………………... b) Exemples La molécule de chlorure d’hydrogène HCl est ……………… car le « centre géométrique » G+ ne coïncide pas avec le « centre géométrique » G-. La molécule d’eau H2O est ……………….. car le « centre géométrique » G+ ne coïncide pas avec le « centre géométrique » G-. La molécule de tétrachlorure de carbone CCl4 est ……………………. car le « centre géométrique » G+ coïncide avec le « centre géométrique » G-. La molécule d’ammoniac NH3 est ………………… car le « centre géométrique » G+ ne coïncide pas avec le « centre géométrique » G-. c) Remarque Les molécules organiques formées uniquement d’atomes de carbone et d’hydrogène (hydrocarbures) d’électronégativités voisines, sont considérées comme ………………………. III- Dissolution d’un solide ionique 1- Rôle du solvant Un solide ionique se dissout dans un solvant ………………... mais pas dans un solvant …………………… 2- Les 3 étapes de la dissolution a) Première étape : la dissociation Les molécules d’eau …………………… le solide. Les cations sont attirés par la partie ……………….. de la molécule d’eau, soit l’atome d’……………………... Les anions sont attirés par la partie ……………….. de la molécule d’eau, soit les atomes d’……………. Ces interactions eau-ions diminuent fortement les forces …………………. entre cations et anions et finissent par ………………… les ions. b) Deuxième étape : la solvatation Tous les ions en solution s’entourent d’un certain nombre de molécules de solvant : c’est la ………………………… des ions, on parle d’ions ……………………. Ceci empêche les ions de se …………………….. pour se ………. de nouveau. Lorsque le solvant est l’eau, les ions ……………….. sont notés ……… c) Troisième étape : la dispersion Les ions hydratés se dispersent dans la solution, de façon ………………………. si on agite la solution. La solution est alors ………………………. Rmq : un solvant apolaire ne peut pas donner lieu à des solutions électrolytiques car les deux premières étapes ne peuvent être réalisées. 3- Equation de la réaction de dissolution L’équation de dissolution dans l’eau d’un solide ionique de formule AX(s) constitué de cations A+ et d’anions X- s’écrit : Exemples : écrire l’équation de dissolution dans l’eau des solides ioniques suivants: 1. Chlorure de sodium 2. Chlorure de calcium 3. Hydroxyde de baryum 4- Concentration des ions en solution a) Définition La concentration molaire d’un ion X en solution, notée ………. est égale à la quantité de matière de cet ion par litre de solution. Si un volume V de solution contient une quantité de matière nX d’un ion X, la concentration de cet ion vaut : Rmq : par exemple, pour une solution de chlorure de sodium, l’écriture [NaCl] n’a pas de sens car la dissolution est totale, il n’existe donc aucune espèce NaCl en solution aqueuse. b) Exemple On prépare un volume V = 200 mL d’une solution ionique contenant une masse m = 6,0 g de chlorure de sodium NaCl. 1. Ecrire l’équation de la dissolution 2. Calculer la quantité de matière en soluté apporté 3. Calculer la concentration molaire de chaque ion présent Données : MNaCl = 58,5 g.mol-1 5- Electroneutralité a) Définition Une solution ionique est électriquement ………………… : la quantité de charges élémentaires positives est ………………. à la quantité de charges élémentaires négatives. b) Exemple Dans une solution contenant uniquement des ions Na+ et SO42-, comme l’ion sodium porte ………. charge élémentaire ………………….. et l’ion sulfate ………….. charges élémentaires ……………………, la concentration en ions Na+ doit être ………... fois plus grande que celles en ions SO42-. On a donc : IV- Dissolution d’un solide moléculaire 1- Cas général Si un solide moléculaire est formé de molécules ……………….., il est très soluble dans un solvant polaire. S’il est formé de molécules ……………………., il est très soluble dans un solvant apolaire. 2- Cas particuliers Certaines espèces chimiques (contenues dans les savons par exemple) ont une partie polaire et une partie apolaire, ce qui leur permet de créer des émulsions entre solvant polaire et un solvant apolaire non miscibles.
